Description: Kurzbericht Verbesserung der Nachhaltigkeit sowie Stärkung der urbanen grünen Infrastruktur durch Einsatz von Ersatzbaustoffen in Kunststoff-Bewehrte-Erde-Konstruktionen Akronym: Recycle KBE Prof. Dr.-Ing. Sven Schwerdt / Prof. Dr. Petra Schneider Hochschule Magdeburg-Stendal Fachbereich Wasser, Umwelt, Bau und Sicherheit Breitscheidstraße 2 39114 Magdeburg Gefördert vom Land Sachsen-Anhalt durch das Ministerium für Umwelt, Landwirtschaft und Energie Leipziger Straße 58 39112 Magdeburg Magdeburg, Mai 2021 1. Veranlassung und Zielstellung Im Projekt „Recycle – KBE“ wurde die Verwendbarkeit von Ersatzbaustoffen (Hochofenschlacke, Elektroofenschlacke, Gleisschotter, Betonrecycling, Porenbeton und Ziegelbruch) in ingenieurtechnischen Bauwerken untersucht. Motivation für diese Untersuchungen war, dass mineralische Abfälle den mengenmäßig größten Abfallstrom bilden sobald ein gewisses Maß an Urbanisierung vorhanden ist. In Deutschland fällt der Stoffstrom unter die Klasse der Ersatzbaustoffe, was bedeutet „anstelle von Primärrohstoffen verwendete Baustoffe aus industriellen Herstellungsprozessen oder aus Aufbereitungs- /Behandlungsanlagen“ (Entwurf der Ersatzbaustoffverordnung) (1). Die Nutzung von Ersatzbaustoffen in Ingenieurbauwerken, Verkehrswegen oder anderen Bereichen des Bauwesens hat erhebliche Relevanz für die Schonung natürlicher Ressourcen durch Einsparung von Primärrohstoffen und kann damit die Umweltbilanz der Baumaßnahmen verbessern. Daneben war es ein weiteres Ziel, die Begrünbarkeit von Ersatzbaustoffen zu untersuchen. Zum Erreichen dieser Ziele wurde eine begrünte Kunststoff-Bewehrte-Erde-Konstruktion (KBE- Konstruktion) errichtet, deren mineralische Bestandteile nahezu vollständig aus Ersatzbaustoffen bestand. Dabei wurden sowohl für die Füllboden als auch die Außenhaut Ersatzbaustoffe verwendet. Als begrünungsfähige Schichten an der Außenseite wurden Gemische aus Oberboden und verschiedenen Ersatzbaustoffen eingebaut. 2. Vorgehensweise Das Projekt gliederte sich in 3 Arbeitspakete. Im 1. Arbeitspaket wurden die späteren Materialien ausgewählt, im 2. Arbeitspaket erfolgten bodenmechanische und chemische Untersuchungen an den gewählten Ersatzbaustoffen, die dann im 3. Arbeitspaket in der KBE- Konstruktion verbaut wurden. Die Auswahl potentieller Materialien für die KBE-Konstruktion erfolgte im Hinblick auf die bodenmechanischen und chemischen Eigenschaften, die Beständigkeit, die erwarteten Eigenschaften im Verbund der mit den Geokunststoffen in der KBE und dem Potential zur Rezyklierbarkeit. Als Füllboden wurden Betonrecycling, Hochofenschlacke, Elektroofenschlacke und Gleisschotter ausgewählt. Für das Begrünungssubtrat der Außenhaut wurden Ziegelbruch und Porenbeton als Hauptmaterial im Verhältnis 2:1 mit Oberboden vermischt. Als Saatgutmischung wurde ein handelsübliches Saatgut (Schattenrasen, Acker- Ringelblume, Vergissmeinnicht, Glockenblume) das u.a. für Dachbegrünungen geeignet ist, verwendet. Die bodenmechanischen Untersuchungen umfassten neben den Standardversuchen, wie Bestimmung von Korngrößenverteilung, Proctordichte und Dichte auch Untersuchungen zur Bestimmung des Scher- und Herausziehverhaltens der Ersatzbaustoffe selber sowie in Verbindung mit dem Geokunststoff in der KBE-Konstruktion. Ferner wurden Untersuchungen zur Einbaubeschädigung der Geogitter innerhalb der Ersatzbaustoffe durchgeführt. Außerdem erfolgten Untersuchungen zur Bestimmung der nutzbaren Feld- und Luftkapazität. Die chemischen Untersuchungen umfassten zunächst Untersuchungen an den eingesetzten Ersatzbaustoffen. Zusätzlich wurde über die gesamte Standzeit der KBE-Konstruktion das Sickerwasser gesammelt und fortlaufend auf chemische Inhaltsstoffe untersucht. Die untersuchten Materialparameter orientierten sich dabei an der LAGA M 20. Der Großversuch erfolgte auf dem Gelände der Hochschule Magdeburg-Stendal. Zur Korrelation mit den Witterungsbedingungen konnte auf die Messwerte der hochschuleigenen Wetterstation zurückgegriffen werden. Die KBE-Konstruktion bestand aus vier Bereichen, in denen jeweils verschiedene Ersatzbaustoffe als Füllboden verwendet wurden (siehe Abbildung 1). An der Basis wurde jeweils eine Kunststoffdichtungsbahn verlegt. Diese erhielt ein Gefälle von 3 % zur nördlich gelegenen Frontseite. Das durch die Konstruktion sickernde Wasser wird dort gesammelt und in Sickerwassersammelbehälter geleitet. Abbildung 1: Draufsicht und Querschnitt der KBE-Konstruktion (Grafikautoren: Schwerdt, Mirschel). Abbildung 2: Links: Ansicht der Aufstandsfläche vor Beginn der Verlegearbeiten der KBE- Konstruktion; Rechts: Nordwestansicht der begrünten Konstruktion im Oktober 2020 (Bildautorin: Schneider) Nach der Errichtung der Konstruktion wurde die Menge des Sickerwassers für jeden Abschnitt separat erfasst und der Bewuchs dokumentiert. Das Sickerwasser wurde regelmäßig chemisch untersucht.
Origin: /Land/Sachsen-Anhalt/MWU
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Language: Deutsch
Issued: 2021-05-25
Modified: 2021-05-25
Time ranges: 2021-05-25 - 2021-05-25
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